Was sind gesättigte & ungesättigte Polymere?

Polymerketten lassen sich nach dem Vorhandensein von Doppelbindungen in der Hauptkette unterscheiden. Gesättigte Polymere bestehen ausschließlich aus Einfachbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen, die keine weiteren Bindungen eingehen können. Die Kohlenstoffatome sind also „gesättigt“. Ungesättigte Polymere enthalten hingegen Doppelbindungen, die reaktive Angriffspunkte darstellen und sowohl chemische Reaktionen als auch Vernetzungen ermöglichen.

 

Ungesättigte Polymere

Ungesättigte Polymere enthalten Doppelbindungen in der Hauptkette, die das Material reaktiver machen. Dies ermöglicht einerseits die Schwefelvernetzung, andererseits erhöhen sie die Empfindlichkeit gegenüber Ozon, Sauerstoff und UV-Strahlung, wodurch die Alterungsbeständigkeit herabgesetzt wird. Beispiele für ungesättigte Polymere sind Naturkautschuk (NR), NBR, SBR etc. NBR und SBR sind jeweils Copolymere, wobei der Butadien-Anteil die Doppelbindung aufweist.

 

Ungesättigte Polymere haben folgende Eigenschaften:

  • Sehr gute Elastizität und mechanische Festigkeit
  • Gute Verarbeitbarkeit und Schwefelvernetzbarkeit
  • Anfällig für Ozon- und UV-bedingte Rissbildung ohne Alterungsschutzmittel
  • Teilweise geringere Witterungsbeständigkeit im Vergleich zu gesättigten Typen
  • Kennzeichnung nach Nomenklatur für Kautschukmaterialien als R-Polymere (NR, NBR, SBR…)

 

Gesättigte Polymere

Gesättigte Polymere besitzen in ihrer Hauptkette nur Einfachbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen. Sie sind dadurch chemisch stabiler, weniger reaktiv gegenüber Sauerstoff, Ozon oder UV-Strahlung und bieten eine höhere Alterungs– und Witterungsbeständigkeit. Aufgrund der verbesserten Stabilität sind diese Polymere in der Regel nur durch reaktivere Stoffe wie Peroxide vernetzbar. Eine Ausnahme bildet EPDM das aufgrund eines nicht näher spezifizierten -Diens mit Doppelbindung in der Seitenkette schwefelvernetzbar ist. Beispiele für Gesättigte Polymere sind EPDM, FKM etc. Auch ist ein Großteil der thermoplastischen Elastomere gesättigt.

 

Gesättigte Polymere verfügen über folgenden Eigenschaften:

  • Sehr gute Ozon- und UV-Beständigkeit
  • Gute chemische Resistenz
  • Geringere Neigung zur thermischen Alterung
  • Können nicht ohne weiteres über Schwefel vernetzt werden, benötigen oft Peroxidvernetzung oder andere Systeme
  • Kennzeichnung nach Nomenklatur für Kautschukmaterialien als M-Polymere (EPDM, FKM, FFKM …)

 

Anwendung von gesättigten & ungesättigten Polymeren

Die Wahl zwischen gesättigten und ungesättigten Polymeren hängt stark von den Einsatzbedingungen ab. Für Außenanwendungen mit hoher Ozon- oder UV-Belastung werden meist gesättigte Typen wie EPDM eingesetzt. Für dynamisch stark beanspruchte Teile mit hohen Anforderungen an Elastizität und Haftung sind ungesättigte Typen wie NR oder SBR oft überlegen.